LC谐振原理分析
LC电路谐振原因
LC电路谐振原因
谐振是一种特殊的物理现象，也是电路中最重要的一个现象，它可以
发生在一些特定的电子电路中，其中包括由电感器和电容器组成的LC电路。
1.电容器（C）及电感器（L）组成的LC电路。
当当电容器（C）和电
感器（L）把电流分别送到两侧时，在LC电路中电容器（C）和电感器（L）的电压和电流都会改变。
2.改变电压＆电流。
当电容器（C）和电感器（L）的电压和电流开始
改变时，LC电路会存在相对应的谐振频率。
3.谐振。
由于电容器（C）和电感器（L）及其引起的电压和电流改变
的相互作用，LC电路就会出现一种特定的谐振频率。
4.反射。
LC电路中发生的谐振频率会反射回和源端相反的方向，进
而产生更大的信号幅度。
5.重复发生。
当反射的信号又回到源端时，就会再次发生谐振，从而
实现非线性行为。
因此，当把电容器（C）和电感器（L）组合起来。
lc谐振电路工作原理
lc谐振电路工作原理
LC谐振电路是由电感和电容组成的电路。
它工作的原理基于谐振现象。
在LC谐振电路中，电感和电容被串联连接。
当信号源施加在电路上时，电感和电容可以存储能量，并且在特定频率下能量的储存和释放之间达到平衡。
这个特定频率称为谐振频率。
当电路处于谐振频率时，电感和电容之间的能量来回传递，形成振荡。
谐振电路的共振频率由电感和电容决定，可以通过谐振频率公式计算得到：f = 1 / (2π√LC)。
其中，f表示谐振频率，L表示电感的感应系数，C表示电容的容量。
当信号源的频率接近谐振频率时，LC谐振电路的振幅会变得很大。
这是因为在谐振频率附近，电感和电容之间的能量传递最为有效，能量储存和释放的速率最高。
而当信号频率远离谐振频率时，振幅会逐渐降低。
LC谐振电路在实际应用中有广泛的用途。
例如，它可以用于接收和放大无线电信号，用于构建振荡器以产生特定频率的信号，以及用于滤波器等电路中。
总之，LC谐振电路通过电感和电容的能量储存和释放来实现振荡。
它的工作原理基于谐振频率，能够在特定频率下实现能量的高效传递。
LC振荡电路的工作原理及特点
简单介绍LC振荡电路的工作原理及特点LC振荡电路，顾名思义就是用电感L和电容C组成的一个选频网络的振荡电路，这个振荡电路用来产生一种高频正弦波信号。
常见的LC振荡电路有好多种，比如变压器反馈式、电感三点式及电容三点式，它们的选频网络一般都采用LC并联谐振回路。
这种振荡电路的辐射功率跟振荡频率的四次方成正比，如果要想让这种电路向外辐射足够大的电磁波的话，就必须提高其振荡频率，而且还必须是电路具备开放的形式。
LC振荡电路之所以有振荡，是因为该电路通过运用电容跟电感的储能特性，使得电磁这两种能量在交替转化，简而言之，由于电能和磁能都有最大和最小值，所以才有了振荡。
当然，这只是一个理想情况，现实中，所有的电子元件都有一些损耗，能量在电容和电感之间转化是会被损耗或者泄露到外部，导致能量不断减小。
所以LC 振荡电路必须要有放大元件，这个放大元件可以是三极管，也可以是集成运放或者其他的东西。
有了这个放大元件，这个不断被消耗的振荡信号就会被反馈放大，从而我们会得到一个幅值跟频率都比较稳定的信号。
开机瞬间产生的电扰动经三极管V组成的放大器放大，然后由LC选频回路从众多的频率中选出谐振频率F0。
并通过线圈L1和L2之间的互感耦合把信号反馈至三极管基极。
设基极的瞬间电压极性为正。
经倒相集电压瞬时极性为负，按变压器同名端的符号可以看出，L2的上端电压极性为负，反馈回基极的电压极性为正，满足相位平衡条件，偏离F0的其它频率的信号因为附加相移而不满足相位平衡条件，只要三极管电流放大系数B和L1与L2的匝数比合适，满足振幅条件，就能产生频率F0的振荡信号。
LC振荡电路物理模型的满足条件①整个电路的电阻R=0(包括线圈、导线)，从能量角度看没有其它形式的能向内能转化，即热损耗为零。
②电感线圈L集中了全部电路的电感，电容器C集中了全部电路的电容，无潜布电容存在。
③LC振荡电路在发生电磁振荡时不向外界空间辐射电磁波，是严格意义上的闭合电路，LC电路内部只发生线圈磁场能与电容器电场能之间的相互转化，即便是电容器内产生的变化电场，线圈内产生的变化磁场也没有按麦克斯韦的电磁场理论激发相应的磁场和电场，向周围空间辐射电磁波。
lc带通滤波器谐振的原理
lc带通滤波器谐振的原理LC带通滤波器是一种能够放行一定频率范围内信号的滤波器。
它的工作原理是基于谐振的原理，通过选择适当的电感和电容，使得滤波器能够放行所需频率范围内的信号，并且抑制其他频率的信号。
下面我们来分步骤具体阐述一下LC带通滤波器的工作原理。
1. 理解谐振的概念首先，我们需要了解谐振的概念。
谐振是指当一个振动系统受到特定频率的激励时，它会迅速地积累能量，并以相同频率振动。
在电路中，谐振通常是指电路具有特定频率的共振。
当电路被激励时，它会响应到该特定频率，使得电流和电压达到最大值。
2. 了解LC电路LC电路是由电感和电容组成的谐振电路，它的谐振频率是由电感和电容的参数决定的。
当LC电路处于谐振状态时，电路中的电流和电压都会达到最大值。
3. 构建LC带通滤波器要构建LC带通滤波器，我们需要将一个电感和一个电容连接在一起。
当电路被激励时，电路中电流和电压的响应将是由电感和电容的参数以及输入信号频率的大小决定的。
如果输入信号的频率与谐振频率相同，那么电路中的电流和电压将达到最大值。
这时，电路将允许信号通过，并且对那些频率不在谐振范围内的信号进行抑制。
4. 谐振频率计算了解了LC带通滤波器的基本原理后，我们可以根据实际需要计算谐振频率。
谐振频率可以用以下公式来计算：f = 1 / (2 * π * √ LC)其中，f是谐振频率，L是电感的值，C是电容的值，π是圆周率。
5. 应用举例LC带通滤波器在实际应用中有着广泛的应用。
比如，在通信领域，LC带通滤波器可用于滤除杂波和干扰信号，使得所需的信号能够被正确接收。
在音频领域，LC带通滤波器可用于滤除低频杂音，提高音质。
此外，LC带通滤波器在工业自动化、医疗设备和计算机等领域也有着广泛的应用。
总之，LC带通滤波器通过谐振的原理实现信号的滤波，其工作原理比较简单明了，应用领域广泛。
通过对其工作原理的深入了解，我们可以更好地理解和应用这种滤波器。
lc谐振放大器
LC谐振放大器1. 引言LC谐振放大器是一种电子放大器电路，能够在特定频率下实现放大信号的功能。
它使用了电感和电容组合成谐振回路，在谐振频率处具有较高的增益，而在其他频率下的增益较低。
这使得LC谐振放大器在无线电通信、音频放大以及其他需要放大特定频率信号的应用中非常有用。
本文将介绍LC谐振放大器的基本原理、电路结构、工作原理，以及使用LC谐振放大器的注意事项。
2. 基本原理LC谐振放大器的基本原理是利用电感和电容的参与形成谐振回路，使得在谐振频率下能够放大信号。
谐振回路由一个电感和一个电容串联或并联而成，其谐振频率可以通过以下公式计算：$$ f_{res} = \\frac{1}{2\\pi \\sqrt{LC}} $$其中，f res是谐振频率，L是电感的感值，C是电容的容值。
3. 电路结构LC谐振放大器的电路结构可以被分为三个主要部分：输入匹配网络、谐振回路和输出匹配网络。
3.1 输入匹配网络输入匹配网络的作用是将输入信号与谐振频率进行匹配，使得输入信号能够被谐振回路有效地吸收和放大。
输入匹配网络通常由电容和电感构成，其设计原则是使得输入阻抗与输入信号源的输出阻抗匹配。
3.2 谐振回路谐振回路由电感和电容串联或并联而成，用于放大谐振频率的信号。
谐振回路的选择取决于应用需求，常见的有串联LC回路和并联LC回路。
串联LC回路在谐振频率处具有较高的电压增益，适用于需要高电压放大的应用；并联LC回路在谐振频率处具有较高的电流增益，适用于需要高电流放大的应用。
3.3 输出匹配网络输出匹配网络的作用是将谐振回路放大后的信号与负载进行匹配，使得信号能够传递给负载而不损失大量的能量。
输出匹配网络也由电容和电感构成，其设计原则是使得输出阻抗与负载的输入阻抗匹配。
4. 工作原理LC谐振放大器的工作原理可以通过下面的步骤来解释：1.输入信号经过输入匹配网络，使得其阻抗与信号源输出阻抗匹配。
2.匹配后的信号进入谐振回路，在谐振频率处经过放大。
lc串联谐振升压电路原理
LC串联谐振升压电路原理●电路配置LC串联谐振升压电路主要由一个电感器（L）和一个电容器（C）组成。
这两个元件通过串联方式连接，同时与负载电阻（R）并联。
电源电压（V）在电路中驱动电流流动，同时电感器和电容器在电路中进行谐振。
●电压与电流在LC串联谐振电路中，当电源电压V施加到电路时，电感L和电容C会进行充放电。
由于电感L和电容C的阻抗随频率变化，因此电路的电流和电压也会随频率变化。
在特定频率下，电感阻抗和电容阻抗相等，电路达到谐振状态。
●频率响应LC串联谐振电路的频率响应曲线显示了电流或电压相对于频率的变化。
在谐振频率下，电流或电压达到最大值。
在低于谐振频率时，电路呈现容性；而在高于谐振频率时，电路呈现感性。
●谐振条件LC串联电路达到谐振的条件是电感器的阻抗等于电容器的阻抗，即Z=√(R^2+(ωL)^2)=√(R^2+(1/ωC)^2)。
当电源频率变化时，电路的阻抗也会随之变化。
当频率增加到一定程度时，电容的阻抗会变得比电感的阻抗大，电路开始呈现容性。
相反，当频率降低到一定程度时，电感的阻抗会变得比电容的阻抗大，电路开始呈现感性。
●谐振角频率谐振角频率是LC串联谐振电路的固有频率，记为ω0。
它与电路中的电感和电容有关，计算公式为ω0 = 1/√(LC)。
在谐振状态下，电路的电流或电压达到最大值。
●电路性质LC串联谐振电路具有以下性质：●在谐振状态下，电路呈现纯电阻性质，即电感和电容的阻抗相互抵消。
此时，电流和电压同相。
●在低于或高于谐振频率时，电路的阻抗随频率变化而变化。
在低于谐振频率时，电路呈现容性；而在高于谐振频率时，电路呈现感性。
●在谐振条件下，电路的电流或电压达到最大值。
因此，可以通过调整电源频率来控制电路的电流或电压。
●谐振角频率与电路中的电感和电容有关，可以通过调整电感和电容的数值来调整谐振角频率。
lc电路谐振的个人理解
LC电路，也称为储能电路、调谐电路或谐振电路，由电感器（L）和电容器（C）组成的电路。
当LC电路中的电感器与电容器各自的固有频率与外加频率相同时，该电路会产生强烈的振动，这种现象被称为谐振。
对于LC电路的谐振，个人的理解如下：
1. 谐振是LC电路的一种重要特性。
当外加的频率与LC电路的固有频率相同时，该电路会产生强烈的振动，即产生谐振。
此时的振幅是最大的。
2. LC电路可以视为一个能量储存和释放的系统。
电感器和电容器在电路中储存能量，并在适当的频率下释放能量。
这种能量的储存和释放可以用于多种应用，如滤波器、振荡器、放大器等。
3. LC电路的谐振频率是由电感器和电容器的值决定的。
具体来说，谐振频率是电感器和电容器值的乘积的平方根的倒数。
因此，通过调整电感器或电容器的值，可以改变LC电路的谐振频率。
4. LC电路的谐振对于理解无线通信、雷达、电子测量等领域中的许多概念是非常重要的。
例如，在无线通信中，LC电路的谐振可以用于信号的发射和接收。
在雷达中，LC电路的谐振可以用于产生高频的发射信号。
在电子测量中，LC电路的谐振可以用于测量电感器和电容器的值。
总的来说，LC电路的谐振是一个非常重要的概念，对于理解电子学、通信和测量等领域中的许多概念和原理是非常有帮助的。
lc并联谐振回路仿真实验原理
lc并联谐振回路仿真实验原理首先，我们需要了解LC并联谐振回路的概念及其原理。
LC并联谐振回路是一种基本的谐振电路，由一个电感和一个电容并联而成。
当电路处于谐振状态时，电感和电容间形成共振，电路的阻抗会达到最小值，电路中的电流达到最大值。
接下来，我们将探讨LC并联谐振回路仿真实验原理。
仿真实验是一种通过电脑模拟电路行为和性能的方法。
通过仿真实验我们可以在电路实际运行之前模拟出电路的性能和行为，降低实验失败的风险和成本。
在LC并联谐振回路仿真实验中，我们需要借助一款仿真软件，比如Proteus。
我们首先需要使用该软件设计并画出LC并联谐振回路的原理图。
原理图应该包含一个电感和一个电容，并且二者均需要标号。
在仿真过程中，我们可以通过更改电感和电容的数值来调整电路的频率。
接下来，我们需要进行仿真实验配置。
我们将使用一个电源模块，一个示波器模块和一个信号发生器模块。
电源模块将为电路提供电源，示波器模块将显示电路中的电压和电流的波形，信号发生器模块将用于生成输入信号。
在仿真实验中，我们需要使用信号发生器模块来模拟输入信号。
我们可以设置频率和振幅等数值，以便对电路进行测试和实验。
接下来，我们可以通过示波器模块观察电路中的电压和电流变化。
我们可以通过观察电压或电流波形来获得电路的谐振频率。
我们可以通过调整电容或电感的数值来调整该频率。
我们还可以通过观察谐振曲线图来获取其他有关电路的参数，如电阻值等。
需要注意的是，在进行LC并联谐振回路的仿真实验时，我们需要确保电路中的元件的连接是正确的，并且仿真软件的参数设置正确。
我们还要确保实验过程中的电压和电流不会超出电路元件的额定值，以防损坏元件或造成危险。
总之，LC并联谐振回路仿真实验是一种很有用的学习电路的方法。
在仿真实验中，我们可以通过电脑模拟电路行为和性能，从而更好地理解电路的工作原理和性能。
通过LC并联谐振回路仿真实验，学生可以更好地掌握谐振电路的理论和实践知识，为今后的电路设计和实验工作打下良好的基础。
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Q值=灯管启动电压 / 电源电压的一半， Q=2*Us/Vcc
特征阻抗 Z = Q值 * 灯丝电阻 r，Z=Q*r
电感：L = Z / ( 2 * pi * f )，f 为工作频率；
谐振电容：Cs = 1 / （ 2 * pi * f * Z ）
另一个电容起隔直作用， 按照 10*Cs 或更大进行取值
LC谐振
L是电感，C是电容
在含有电容和电感的电路中，如果电容和电感并联，可能出现在某个
很小的时间段内：电容的电压逐渐升高，而电流却逐渐减少；与此同时电
感的电流却逐渐增加，电感的电压却逐渐降低。而在另一个很小的时间段
内：电容的电压逐渐降低，而电流却逐渐增加；与此同时电感的电流却逐
渐减少，电感的电压却逐渐升高。电压的增加可以达到一个正的最大值，
电压的降低也可达到一个负的最大值，同样电流的方向在这个过程中也会
发生正负方向的变化，此时我们称为电路发生电的振荡。
电容和电感串联，电容器放电,电感开始有有一个逆向的反冲电流，电
感充电;当电感的电压达到最大时，电容放电完毕，之后电感开始放电，电
容开始充电，这样的往复运作，称为谐振。而在此过程中电感由于不断的
充放电，于是就产生了电磁波。
电路振荡现象可能逐渐消失，也可能持续不变地维持着。当震荡持续
维持时，我们称之为等幅振荡，也称为谐振。
谐振时间电容或电感两端电压变化一个周期的时间称为谐振周期，谐
振周期的倒数称为谐振频率。所谓谐振频率就是这样定义的。它与电容C
和电感L的参数有关，即：f=1/2π√LC(Hz)。
知道其他人对是否存在谐振有何看法？
谐振回路有一定带宽，在带宽内用谐振来解释还是蛮方便的。不知道还有其他方式可计算启
动回路吗？如有请赐教。
我之前2贴的内容不矛盾的，可能上个贴描述得不好：
其一，启动之前输出频率会变化，再者谐振回路的器件通常也只取用近似值，计算结果只是
给出设计估值，还要经过调试才能确定。不过这个原因不是主要问题。
其二，这是不矛盾的主要原因。半桥输出和启动电路构成的是一个受迫振荡，受迫振动的一
个特点就是加上激励后振荡每个周期都在增大，直到稳定。灯管启动都是在几个周期内就完
成启动的，启动之后振荡消失 。如果灯管启动失败，振荡就会不断增大，此时如果电路没
有闭锁保护，晶体管就危险了。这是灯管用久了晶体管失效的重要原因之一。
关系：电源电压Vcc，半桥输出傅立叶分解：直流分量为 Vcc/2，基波分量：峰值为Vcc*2/pi
的正弦波。其他谐波被LC回路滤掉，因此电阻的电压波形就是基波波形。
当频率偏离谐振点，但仍在带宽之上，基波分量也可以用同样公式计算，不过由于相位不为
零，电阻电压稍微变小，规律仍然存在。
如果频率偏移太多，谐波分量不可忽略，这时候计算比较复杂，关系就不那么明显了。
回复25帖
这个帖子真的是太好了,太有意义了,为什么就沉了呢?
大家继续讨论啊.
我觉得,如果想真正弄懂软开关技术,软开关技术最原始的形式:负载谐振型的变换器,是一定
要懂的.
谐振变换器按照谐振回路的连接方式,分为 串联谐振(SRC)和 并联谐振(PRC);
谐振变换器按照谐振回路与负载的连接方式,分为 串联负载 和 并联负载;
那么把上面两两组和,总共有四种变换器:
1、串联负载串联谐振变换器 Series load Series resonant converters;
2、并联负载串联谐振变换器 Parallel load Series resonant converters;
3、串联负载并联谐振变换器 series load Series resonant converters;
4、并联负载并联谐振变换器 Parallel load parallel resonant converters;
通常意义上,我们所说的串联谐振变换器,指的是第一种,并联谐振变换器,指的是第二种.
抛砖引玉,我先说说第一种吧.
串联谐振变换器的工作原理,楼主已经阐述的很详细了.
事实上,它相当于一个 串联RLC回路的方波输入响应,谐振回路与负载是串联分压的关系,
通过改变输入方波的频率,从而改变谐振回路的阻抗,以实现负载分压的变化,实现稳压效果.
楼主还提供了一个手绘图,很清晰明了,但有个小小的错误,就是谐振回路的品质因数Q应该
表示为特征阻抗[根号下(Lr/Cr)]/Req.这样的话,轻载情况下,Req较大,Q值很小,传输特性比较
平滑,要实现小范围的调压,必须进行大范围的调频.
至于串联谐振变换器的概念,引进国内并得到发扬光大的,是南航阮新波教授.他的论文改编
出版过两本书《直流开关电源的软开关技术》和《脉宽调制型全桥移相软开关技术》.
其中第一本书,就详细提到了负载谐振型变换器.
对于串联谐振变换器,原边类似电流源特性,经过全波整流后,对负载电容充电,所以,这类变换
器,是不需要滤波电感的.
按照谐振频率和开关频率的关系,这类变换器有三种工作状态,我先说下第一种吧.
如果开关频率小于谐振频率的一半,谐振回路阻抗呈现容性,电流超前于电压,可以实现零电
流开关.
具体波形如下:
1、回路模型
2、各处波形
这些波形,可以参考阮新波的《直流开关电源的软开关技术》第69页,我怀疑他是手画的,呵
呵.
请高手继续.
看了这篇文章,总算明白了Q表示的意思,也许对象我一样的初学者有用,就放上来
关于谐振电路的品质因素(Q值)
在研究各种谐振电路时,常常涉及到电路的品质因素Q值的问题,那末什么是Q值呢?下面我
们作详细的论述.
图1是一串联谐振电路,它由电容C、电感L和由电容的漏电阻与电感的线电阻R所组成.此
电路的复数阻抗Z为三个 元件的复数阻抗之和.
Z=R+jωL+(-j/ωC)=R+j(ωL-1/ωC) ⑴
上式电阻R是复数的实部,感抗与容抗之差是复数的虚部,虚部我们称之为电抗用X表示, ω
是外加信号的角频率.
当X=0时,电路处于谐振状态,此时感抗和容抗相互抵消了,即式⑴中的虚部为零,于是电路
中的阻抗最小.因此电流最大,电路此时是一个纯电阻性负载电路,电路中的电压与电流同相.
电路在谐振时容抗等于感抗,所以电容和电感上两端的电压有效值必然相等,
电容上的电压有效值UC=I*1/ωC=U/ωCR=QU 品质因素Q=1/ωCR,这里I是电路的总电流.
电感上的电压有效值UL=ωLI=ωL*U/R=QU 品质因素Q=ωL/R
因为:UC=UL 所以Q=1/ωCR=ωL/R
电容上的电压与外加信号电压U之比UC/U= (I*1/ωC)/RI=1/ωCR=Q
电感上的电压与外加信号电压U之比UL/U= ωLI/RI=ωL/R=Q
从上面分析可见,电路的品质因素越高,电感或电容上的电压比外加电压越高.
电路的选择性:图1电路的总电流
I=U/Z=U/[R2+(ωL-1/ωC)2]1/2=U/[R2+(ωLω0/ω0-ω0/ωCω0)2]1/2 ω0是电路谐振时
的角频率.当电路谐振时有:ω0L=1/ω0C
所以I=U/{R2+[ω0L(ω/ω0-ω0/ω)]2}1/2=
U/{R2+[R2(ω0L/R)2](ω/ω0-ω0/ω)2}1/2= U/R[1+Q2(ω/ω0-ω0/ω)2]1/2
因为电路谐振时电路的总电流I0=U/R,
所以I=I0/[1+Q2(ω/ω0-ω0/ω)2]1/2有:I/I0=1/[1+Q2(ω/ω0-ω0/ω)2]1/2作此式的
函数曲线.设(ω/ω0-ω0/ω)2=Y
曲线如图2所示.这里有三条曲线,对应三个不同的Q值,其中有Q1>Q2>Q3.从图中可看出当
外加信号频率ω偏离电路的谐振频率ω0时,I/I0均小于1.Q值越高在一定的频偏下电流
下降得越快,其谐振曲线越尖锐.也就是说电路的选择性是由电路的品质因素Q所决定的,Q
值越高选择性越好.
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